Serragem de metais: Habilidades e técnicas essenciais

I. Conhecimento básico do processo

1. Conceito e aplicação de serragem

A operação de cortar ou fazer fendas em materiais ou peças de trabalho com uma serra manual é chamada de serragem. Suas aplicações são mostradas na Figura 1.

a) Materiais de corte
b) Remoção de materiais
c) Entalhamento

2. Ferramentas de serra

(1) Serra manual

Uma serra manual consiste em duas partes: a estrutura da serra e a lâmina da serra. A estrutura da serra é usada para prender e tensionar a lâmina da serra e há dois tipos: estrutura fixa e estrutura ajustável. A Figura 2 mostra uma serra de estrutura fixa e a Figura 3 mostra uma serra de estrutura ajustável.

1-Cabeça de grampo fixo (espiga quadrada)
2 - Estrutura de serra ajustável
3-Ranhura semicircular
4-Ranhura limitadora
5 - Estrutura de serra fixa
6-Porca de asa
7-Cabeça de fixação móvel (espiga quadrada)

Como a seção frontal da estrutura ajustável da serra pode se estender e retrair livremente dentro da seção traseira, ela pode acomodar lâminas de serra de diferentes comprimentos, o que a torna amplamente aplicável. A lâmina de serra é colocada nos pinos redondos do cabeçote de fixação fixo e do cabeçote de fixação móvel e, ao apertar a porca borboleta no cabeçote de fixação móvel, a tensão da lâmina de serra pode ser ajustada.

(2) Lâmina de serra

O tamanho de uma lâmina de serra é indicado pela distância entre os furos de montagem em ambas as extremidades. O tamanho comumente usado é de 300 mm de comprimento, 12 mm de largura e 0,8 mm de espessura.

1) Ângulos de dente de serra

Conforme mostrado na Figura 4, o ângulo posterior do dente de serra é de 40° a 45°, o ângulo da cunha é de 45° a 50° e o ângulo frontal é de aproximadamente 0°.

2) Passo do dente

A distância entre dois dentes de serra adjacentes é chamada de passo do dente. Quanto maior o passo do dente, maior o espaço para o cavaco. Com base no tamanho do passo do dente, as lâminas de serra podem ser classificadas em três tipos: dentes grossos, dentes médios e dentes finos, conforme mostrado na Tabela 1.

Tabela 1 Especificações e aplicações do dente de serra

3) Corte da serra

Os dentes da lâmina da serra são colocados alternadamente à esquerda e à direita para formar o corte da serra. Há dois tipos de formas, como mostrado na Figura 5a, o corte de serra ondulado; e na Figura 5b, o corte de serra alternado. Durante a serragem, o corte da serra forma o corte da serra. Como a largura do corte da serra S é maior do que a espessura do dorso da serra b, a largura do corte da serra é sempre maior do que a espessura do dorso da serra, o que diminui a probabilidade de a lâmina da serra ficar presa no corte (reduzindo a ocorrência de pinçamento da serra).

a) Padrão de dentes ondulados
b) Padrão de dentes alternados

A prática tem mostrado que, à medida que os dentes da serra se desgastam, a largura do corte da serra diminui. Quando sua largura não é mais maior do que a espessura do dorso da serra, a largura do corte resultante também não é mais maior do que a espessura do dorso da serra. Isso leva a um atrito severo entre a lâmina da serra e o corte, dificultando o corte e causando pinçamento da serra, podendo até mesmo quebrar a lâmina da serra.

4) Seleção de lâminas de serra

Escolha lâminas de serra de diferentes espessuras de acordo com a dureza e a espessura do material da peça de trabalho. Ao serrar materiais macios ou peças de trabalho grossas, use lâminas de serra de dentes grossos com espaços maiores para cavacos. Ao serrar materiais duros e peças finas, use lâminas de serra com dentes médios ou até mesmo finos para evitar que a lâmina grude e reduzir o lascamento e o embotamento dos dentes.

Geralmente, as lâminas de serra com dentes grossos são adequadas para serrar materiais macios metais As lâminas de serra de dentes finos são adequadas para serrar aço duro, chapas metálicas e tubos de paredes finas, enquanto as lâminas de serra de dentes médios são usadas principalmente para processar aço comum, ferro fundido e peças de espessura média, conforme mostrado na Figura 6.

a) Dentes grossos para peças grossas
b) Dentes finos para peças finas

II. Habilidades operacionais básicas

1. Instalação da lâmina de serra

1) Escolha uma lâmina de serra adequada de acordo com o material e a espessura da peça de trabalho.

2) A estrutura de serra ajustável da serra ajustável deve ser colocada na fenda interna da estrutura de serra fixa, de modo que a superfície superior da estrutura de serra ajustável fique alinhada com a estrutura de serra fixa.

3) Direção de instalação. A Figura 7a mostra a direção correta de instalação da lâmina de serra, enquanto a Figura 7b mostra a direção incorreta de instalação. Se a lâmina de serra for instalada ao contrário, ela não só deixará de cortar como também causará um rápido desgaste dos dentes da serra.

a) Direção correta de instalação da lâmina de serra
b) Direção de instalação incorreta da lâmina de serra

4) Tensão da instalação da lâmina de serra. Se a lâmina de serra for instalada com muita força, ela perderá sua elasticidade e estará propensa a quebrar; se for instalada com muita folga, a lâmina de serra poderá se torcer sob pressão, fazendo com que o corte da serra fique distorcido e também propenso a fraturas frágeis. Com base na experiência, depois de apertar a lâmina da serra, use dois dedos para empurrar a lâmina da serra para a esquerda e para a direita; ela deve ter um leve movimento de giro, mas sem oscilação, conforme mostrado na Figura 8.

5) Depois que a lâmina da serra for instalada, seu plano deve se alinhar com o plano central da estrutura da serra, sem nenhuma torção.

2. Fixação da peça de trabalho durante o corte

A Figura 9 mostra a posição de fixação da peça de trabalho durante o corte, com os seguintes pontos-chave:

• A peça de trabalho deve ser fixada o mais à esquerda possível no torno de bancada, com a linha de corte paralela às garras do torno, a cerca de 5 a 10 mm das garras de ferro.
• A peça de trabalho deve se projetar o mínimo possível na direção vertical, caso contrário, ela vibrará durante o corte e poderá até quebrar a lâmina da serra.
• A peça de trabalho deve ser fixada com firmeza para evitar que se mova durante o corte, o que poderia quebrar a lâmina da serra.
• Ao serrar tubos e metais macios, especialmente ao fixar superfícies de peças usinadas, use almofadas macias para evitar danos à peça de trabalho.

3. Pontos principais da operação de corte

(1) Empunhadura da estrutura da serra

A maneira correta de segurar a estrutura da serra é mostrada na Figura 10. A mão direita segura firmemente o cabo, enquanto a mão esquerda se apóia levemente na parte curva da estrutura da serra, com o polegar pressionando a parte de trás da estrutura da serra e os outros quatro dedos segurando a parte da frente. O movimento da estrutura da serra e a força de pressão e empurrão durante o corte são controlados principalmente pela mão direita, com a mão esquerda auxiliando no apoio da serra manual.

Há duas pegadas incorretas comuns: ① colocar o dedo mindinho esquerdo sob o encaixe da serra; ② segurar totalmente a extremidade frontal da estrutura da serra com a mão esquerda.

(2) Postura de serrar em pé

Conforme mostrado na Figura 11, fique firme com os dois pés voltados para o torno de bancada, posicionados à esquerda da linha central do torno de bancada, a uma distância aproximadamente igual ao comprimento total da lâmina da serra; em seguida, dê um passo à frente com o pé esquerdo, com a distância entre o dedo do pé direito e o calcanhar esquerdo aproximadamente igual ao comprimento da estrutura da serra. O pé esquerdo deve formar um ângulo de 30° com a linha central do torno de bancada, e o pé direito deve formar um ângulo de 75°.

(3) Iniciando a serra

O acionamento da serra é a primeira etapa do processo de corte, e a qualidade do acionamento afeta diretamente a qualidade do corte.

Para iniciar a serra suavemente, use o polegar esquerdo para segurar a lâmina da serra no local onde você precisa começar (certifique-se de seguir a linha de corte marcada e de identificar claramente qual peça é a que deve ser retida para processamento para evitar raspar a peça, conforme mostrado na Figura 12).

Ao começar a serrar pela primeira vez, aplique uma leve pressão e use movimentos alternativos curtos. Quando a ranhura tiver 2 a 3 mm de profundidade, solte a mão que está segurando a lâmina da serra e mova a estrutura da serra para a posição horizontal para serrar normalmente.

Há dois métodos comuns para iniciar a serra: início distante e início próximo.

1) Início distante

O início distante é o método comumente usado para iniciar a serra. Conforme mostrado na Figura 13a, o início distante começa a serrar a partir da extremidade da peça de trabalho mais distante de você. Como os dentes da serra cortam gradualmente a peça de trabalho, isso evita que os dentes fiquem presos na borda da peça de trabalho e se lasquem.

a) Início distante
b) Início próximo

2) Próximo ao início

Conforme mostrado na Figura 13b, o início próximo começa a serrar a partir da extremidade da peça de trabalho mais próxima de você. A vantagem é que você pode ver claramente a linha de corte, mas, se não for feito corretamente, os dentes da serra podem facilmente ficar presos na borda da peça de trabalho e quebrar.

Independentemente do método de partida utilizado, o ângulo de partida deve ser inferior a 15°. Se o ângulo inicial for muito grande, os dentes da serra se engancharão na borda da peça de trabalho e lascarão; se o ângulo inicial for muito pequeno ou plano, os dentes da serra não cortarão facilmente o material ou poderão escorregar e desgastar a superfície da peça de trabalho.

(4) Processo de operação de serragem

Conforme mostrado na Figura 14, ao serrar para frente, incline o corpo ligeiramente para frente e pressione naturalmente em direção à estrutura da serra. Quando o curso para frente atingir cerca de dois terços do comprimento da lâmina da serra, permita que o corpo retorne à posição usando a força reativa do corte.

No curso de retorno, levante ligeiramente a estrutura da serra com a mão esquerda, permitindo que a lâmina da serra deslize levemente sobre a peça de trabalho. Quando o corpo retornar à posição inicial, prepare-se para a segunda reciprocidade. Durante todo o processo de corte, mantenha um corte reto, corrigindo imediatamente qualquer inclinação.

(5) Duas formas comuns de serrar

1) O corte alternativo reto, como mostrado na Figura 15a, envolve o controle da estrutura da serra para que ela se mova em um movimento alternativo reto com as duas mãos, seja empurrando para frente ou puxando para trás. Essa forma de corte é chamada de corte alternativo reto. Ela minimiza o balanço para a esquerda e para a direita da estrutura da serra, facilitando a obtenção de um corte de serra mais reto e um fundo mais plano ao cortar ranhuras.

a) Serragem recíproca reta
b) Serragem oscilante de pequena amplitude

2) Balanço de pequena amplitude, conforme mostrado na Figura 15b, envolve levantar o antebraço dianteiro e abaixar o antebraço traseiro ao empurrar a serra para frente e levantar o antebraço traseiro e abaixar o antebraço dianteiro ao puxar para trás, criando um movimento de balanço de pequena amplitude da estrutura da serra.

Em comparação com o corte alternativo reto, a principal vantagem desse método é a redução da fadiga durante longos períodos de corte. A desvantagem é que a oscilação para cima e para baixo dos antebraços dianteiro e traseiro pode causar alguma oscilação para a esquerda e para a direita da estrutura da serra, afetando a retidão da superfície serrada. Além disso, ao cortar ranhuras, a parte inferior da ranhura fica em forma de arco.

(6) Controle da força de corte

Durante o corte manual, o operador controla a força aplicada pela serra manual ao material da peça de trabalho, incluindo a força de empurrão da serra e a força de pressão da serra. O princípio da aplicação de força no corte é manter uma pressão de corte adequada e, ao mesmo tempo, obter um empurrão suave e constante, sem grudar.

1) Conforme mostrado na Figura 4, ao empurrar a serra para frente, os dentes da serra estão em um estado de corte; ao puxar a serra para trás (curso de retorno), os dentes da serra não cortam. Portanto, o operador deve aplicar pressão de corte ao empurrar para a frente e levantar levemente a serra durante o curso de retorno sem aplicar pressão, caso contrário, isso acelerará o desgaste da lâmina da serra.

2) O operador deve escolher uma pressão de corte razoável com base na dureza do material que está sendo processado. Ao serrar materiais macios (como cobre, alumínio, aço com baixo teor de carbono etc.), aplique menos pressão para evitar que o corte seja muito profundo e cause emperramento; ao serrar materiais duros (como aço com alto teor de carbono, ferro fundido etc.), aplique mais pressão, pois eles não são fáceis de cortar, para evitar escorregamento.

3) Durante o corte, para garantir a estabilidade e a segurança da operação, bem como para reduzir o desgaste dos dentes da serra, a pressão de corte deve ser ajustada adequadamente com base nas condições reais de corte.

Se o corte se tornar difícil durante o processo, analise a causa imediatamente. Se as pontas dos dentes da serra estiverem gastas, reduza a pressão ou troque a lâmina de serra; se houver pontos duros no material da peça de trabalho, reduza a pressão ou troque para uma lâmina de serra de dentes finos.

② Reduza a pressão quando a peça de trabalho estiver prestes a ser cortada.

(7) Controle da direção da serra

Serrar ao longo da linha de corte para obter um corte reto é um requisito básico para a qualidade do corte. Para isso, é necessário controlar bem a direção da serra durante a operação.

1) Durante a serragem, verifique frequentemente se o corte da serra está se desviando da linha de corte e corrija-o imediatamente se houver tendência de desvio.

2) Conforme mencionado anteriormente, ao instalar a peça de trabalho, a linha de corte é paralela às garras do torno, portanto, durante o corte, a borda das garras do torno pode ser usada como linha de referência. Ou seja, durante o processo de corte, tente manter a direção do progresso do corte sempre paralela à borda das garras do torno.

3) Tente evitar que a estrutura da serra balance para a esquerda e para a direita durante o processo de corte.

(8) Velocidade e curso da serra

A velocidade de corte adequada é de 20 a 40 golpes por minuto. O corte pode ser mais rápido para materiais macios e deve ser mais lento para materiais duros. Se a velocidade for muito rápida, a lâmina de serra se desgastará rapidamente; se for muito lenta, a eficiência será baixa. Para evitar que a parte central da lâmina de serra fique cega muito rapidamente, o curso de serragem não deve ser inferior a dois terços do comprimento da lâmina, mas os encaixes dianteiro e traseiro da serra não devem tocar as bordas da peça de trabalho.

(9) Correção de cortes de serra inclinados

Durante o processo de serragem, os cortes inclinados geralmente ocorrem devido aos seguintes motivos:

• Ao instalar a peça de trabalho, a direção da linha de corte não é consistente com a direção vertical.
• A lâmina de serra está instalada com muita folga ou está torcida em relação ao plano da estrutura da serra.
• Usar uma lâmina de serra com desgaste desigual em ambos os lados dos dentes.
• A pressão excessiva de corte faz com que a lâmina de serra balance para a esquerda e para a direita.
• A estrutura da serra não é mantida reta ou a força é aplicada de forma desigual, fazendo com que a parte traseira da lâmina da serra se desvie do corte.

Se for detectada uma inclinação durante o processo de corte, ela deve ser corrigida imediatamente: Conforme mostrado na Figura 16, incline a parte superior da estrutura da serra na mesma direção da inclinação, aplique uma leve pressão para baixo enquanto serra, usando o fato de que o corte da serra é mais largo do que a espessura do dorso da serra para corrigir o corte. Quando o corte retornar à posição correta, endireite imediatamente a estrutura da serra e continue a serrar usando o método normal.

4. Serragem de peças típicas

(1) Serragem de aço plano e aço angular

A experiência mostra que, para garantir que os dentes da serra não fiquem presos nas bordas da peça de trabalho durante o corte e para evitar a quebra da lâmina da serra, geralmente de 3 a 4 dentes devem estar em contato com a superfície que está sendo serrada. Portanto, ao serrar aço plano ou ferro angular, o corte deve ser feito da face larga para baixo, conforme mostrado na Figura 17. Serrar da face larga para baixo não só aumenta a eficiência, mas também evita melhor o lascamento de

a) Correto
b) Incorreto

Por outro lado, serrar do lado estreito para baixo não só não é econômico, como também apenas alguns dentes da serra entram em contato com a peça de trabalho, fazendo com que os dentes fiquem presos. Quanto mais fina for a peça de trabalho, mais fácil será para os dentes da serra ficarem presos nas bordas da peça de trabalho e quebrarem.

(2) Serragem de canal de aço

1) Fixação do canal de aço antes de serrar

O canal de aço deve ser fixado corretamente antes do corte para evitar deformações durante o processo de corte que possam afetar seu uso. A Figura 18 mostra o método de fixação do canal de aço em um torno de bancada antes de serrar.

a) Método correto de fixação
b) Método de fixação incorreto

2) Método de serragem para canal de aço

Conforme mostrado na Figura 19, ao serrar o canal de aço, isso geralmente é feito em três passagens do lado largo para baixo. Não é possível serrar em um só lado; em vez disso, tente começar a serrar no corte longo o máximo possível. Portanto, a peça de trabalho deve ser reposicionada várias vezes. Primeiro, serre um lado do canal de aço na superfície larga (veja a Figura 19a); depois, vire o canal de aço e prenda-o para serrar a parte central da superfície larga (veja a Figura 19b); por fim, vire o canal de aço para o lado e prenda-o para serrar o outro lado da superfície larga (veja a Figura 19c).

a) Virar um
b) Virar dois
c) Virar três
d) Trajetória normal de corte

Se o canal de aço for fixado apenas uma vez e serrado aberto conforme mostrado na Figura 19d, em primeiro lugar, a eficiência é baixa; em segundo lugar, ao serrar a parte central alta e estreita, os dentes da serra tendem a quebrar e o corte não será uniforme, portanto, esse método não é recomendado.

(3) Serrar ranhuras profundas

Conforme mostrado na Figura 20, ao serrar sulcos profundos, primeiro serre verticalmente. Quando a altura do corte atingir a altura da estrutura da serra, a estrutura se chocará com a peça de trabalho. Nesse ponto, remova a lâmina da serra, gire-a 90° e reinstale-a, girando a estrutura da serra para o lado da peça de trabalho e, em seguida, continue serrando ao longo do caminho original.

(4) Serragem de materiais tubulares

1) Fixação de materiais tubulares antes do corte

Os materiais tubulares devem ser corretamente fixados antes do corte para evitar a deformação do diâmetro interno durante o processo de corte, o que poderia afetar seu uso. A Figura 21 mostra o método de fixação de materiais tubulares em um torno de bancada antes do corte.

a) Método correto de fixação
b) Método de fixação incorreto

2) Processo de serragem para materiais tubulares

Conforme mostrado na Figura 22, ao serrar materiais tubulares, não é possível serrar em uma única direção. Isso ocorre porque, depois que a serra penetra na parede interna do tubo, os dentes da serra cortam a parede fina e, devido à força concentrada, podem ser facilmente presos pela parede do tubo e quebrar.

O método correto é: quando a serra atingir a parede interna do tubo, pare de serrar, gire o tubo levemente na direção do empurrão da serra e continue a serrar ao longo do corte original. Continue girando e serrando até que o tubo seja cortado. Deve-se observar também que, no caso de tubos redondos de paredes finas, eles devem ser fixados e serrados com blocos de madeira em forma de V antes de serem serrados.

(5) Serragem de chapas finas

Conforme mostrado na Figura 23, prenda o material da chapa fina entre dois blocos de madeira e, em seguida, prenda-os juntos no torno de bancada para serrar. Isso aumenta a rigidez do material da chapa fina durante o corte e evita que os dentes da serra se quebrem.

5. Precauções de segurança para serrar

• A tensão da lâmina da serra deve ser adequada, nem muito frouxa nem muito apertada.
• Não aplique muita pressão sobre a serra manual durante o corte, caso contrário, a lâmina da serra poderá se quebrar.
• Se for notada uma lasca nos dentes da serra durante o processo de serragem, trate-a imediatamente para evitar mais danos aos dentes.
• Quando a peça de trabalho estiver prestes a ser serrada, aplique menos pressão e diminua a velocidade. Use a mão esquerda para apoiar a peça que está sendo serrada e controle a estrutura da serra com a mão direita para serrar lentamente a peça a ser removida. Isso evita lesões nos braços devido à pressão excessiva da serra e também evita que a peça removida caia e machuque os pés.